高考物理专题讲座热学专题

1、高考物理专题讲座热学专题第1页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四07新高考考试说明分子动理论与统计观点 分子动理论的基本观点和实验依据 阿伏加德罗常数 气体分子运动速率的统计分布 温度是分子平均动能的标志 内能 说明：全部为定性了解 第2页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四实验与探究 实验一：用油膜法估测分子的大小要求会正确使用的仪器有：温度计。 第3页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四07新高考考试说明固体、液体与气体 固体的微观结构、晶体和非晶体 液晶的微观结构 液体的表面张力现象 气体实验定律 理想气体 第4页，共46页，

2、2022年，5月20日，23点20分，星期四07新高考考试说明热力学定律与能量守恒 热力学第一定律 I能量守恒定律 I热力学第二定律 I第5页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四内容主 要 变 化变更选考3-3部分1分子动理论实验依据增加2气体分子运动特点气体分子速率的统计分布更改3永动机不可能、绝对零度达不到、能源利用删除4气体压强微观意义删除5. 固体的微观结构 晶体 非晶体增加6. 液晶的微观结构增加7. 液体的表面张力增加8. 状态参量 热力学温度 气体P V T 关系气体实验定律更改9理想气体增加特 点12条12条，知识点22点14点知识点单列、精简合并，有增有减

3、普通高等学校招生全国统一考试大纲2007年第6页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四20072007年普通高等学校招生全国统一考试山东卷考试说明试题分析 选做题的特点： 1、选修课本中重点知识为主 2、常见物理模型，思路明确 3、过程情景较简单，设问多且梯度排列（每题均有3问） 4、题型有实验、计算、画图、讨论类型 5、题目界限明显，没有刻意跨课本综合考查 6、题目总难度中偏易 除3-5（3）问外祝大家新春快乐！第7页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四热学专题-四个问题1.分子动理论 2.理想气体3.气体实验定律4.固体液体和热力学定律三个可能的计算点

4、：第8页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四第一个问题 分子动理论第9页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四青岛市期末考试理综试题物理选考34（8分）【物理物理3-3】已知铜的摩尔质量M=63.5g，铜的密度是=8.9g/cm3，试估算铜原子的质量和铜原子的体积已知NA=6.021023mol-134m=1.6x10-25kg. v=1.7x10-29m3复习的目标！ （估算类 看精选）第10页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四思考一热学的基础理论的主要内容是什么？ 微观角度：分子动理论 1物质是由大量分子组成的 2分子总处在永不停

5、息的无规则运动中，称之为分子 热运动 3分子间同时存在着相互作用的斥力和引力 要点：各自的实验依据 布朗运动等用油膜法估测分子的大小.swf第11页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四宏观角度 ：能量转化和守恒定律 具体应用到热学问题的是包括物体内能的热力学第一定律，提供了从宏观角度研究热学问题的理论基础它表明，从分子动理论出发可以得到对应于分子运动存在着一种新形式的能，即物体的内能物体的内能改变，可以通过做功和热传递来实现，并遵守热力学第一定律第12页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四思考二 请举出热学中属于描述大量分子整体特征的宏 观量？ 温度物体

6、的内能气体的体积和压强第13页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四 温度的统计意义物体的温度是物体内部分子热运动的平均动能的标志，它是一个宏观量因此，温度是大量分子热运动的集体表现是含有统计意义的首先，物体内部分子热运动的速率并不是相同的其中速率特别大的和速率特别小的分子数目很少，而多数分子的速率处于中间一个范围内只有它们的平均速率，以及由此决定的平均动能与温度有确定的关系因此，对个别分子谈温度的高低是没有意义的温度只对大量分子有意义第14页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四物体的内能的统计意义分子动能和分子势能所谓“分子动能”是指物体内所有分子由于热

7、运动决定的分子的动能的和“分子势能”是指物体内所有分子由于分子间相互作用的分子力和相对位置决定的势能的总和而“物体的内能”则是这二者之和显然，对个别分子谈内能是没有意义的第15页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四气体的体积和压强的统计意义气体的体积是指气体内所有分子所占有的空间的总和它应等于所有气体分子本身占有的空间和它们的间 隙的总和通常气体的体积是指气体所充满的容器的容积而气体分子间空隙往往比气体分子本身占有的空间大得多理想气体的体积就是在忽略分子本身占有的体积的情况下得到的显然，谈个别气体分子的体积对于研究气体的性质是没有意义的而气体的压强是大量气体分子碰撞器壁的宏

8、观表现谈个别分子对器壁的压强是没有意义的第16页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四思考三请简要说明分子力和分子势能是如何随分子间距变化的 ？关于分子力的变化规律： 分子势能的变化规律：第17页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四关于分子力的变化规律 1分子间同时存在着相互作用的引力和斥力2分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而减小，随分子间距的减小而增大但斥力比引力变化得快3分子间相互作用的引力和斥力的合力称为分子力分子力为零的位置称为平衡位置，r0=10-10m当分子间距大于平衡位置时，分子力表现为引力，直至间距超过10-9m减小到零为止当分子间距小

9、于平衡位置直至不能再小时，分子力表现为斥力第18页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四分子势能的变化规律 1当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距的增大而增大；当分子力表现为斥力时，分子势能随分子间距的增大而减少2分子势能存在一个最低点，即在平衡位置处第19页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四第二个问题：理想气体三个参量：P V T核心公式：PV/T=nR其中n 为物质的量R为一常量第20页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四思考一什么气体可以看做是理想气体？能严格遵守气体实验定律的气体压强不太大、温度不太低（常温、常压）的实际气

10、体微观模型 ：三点第21页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四理想气体的内能 理想气体的分子间作用力为零，分子势能为零，所以理想气体的内能等于分子动能那 么决定一定质量的某种理想气体的内能的宏 观标志是什么？温度T第22页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四几个等值变化过程 （1）绝热过程（2）等温过程（3）等容过程（4）等压过程第23页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四绝热过程 绝热一般指封闭气体的材料绝热或过程完成得迅速，此过程的特点是热量Q=0，那么同学们可以讨论当一个绝热气缸内的气体向外膨胀的过程中，气体的内能如何变化？气体

11、的温度如何变化？当一个绝热气缸内的气体向外膨胀的过程中，气体的体积变大，气体对外做功，又因为是绝热过程，气体既不吸热也不向外界放热，根据热力学第一定律，其内能减小，气体的温度降低第24页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四等温过程 等温过程中气体的温度保持不变，所以其内能不变那么当一定质量的理想气体的压强增大，系统是吸热还是放热？因为是等温过程，所以系统的内能不变；根据玻意耳定律，当气体压强增大时，气体的体积变小，外界对气体做功；根据热力学第一定律，系统向外界放热第25页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四等容过程 等容过程的特点是什么？那么当一定质量的

12、理想气体的压强增大，系统是吸热还是放热？体积不变，所以做功W=0；根据查理定律，气体的压强增大，则温度升高，内能变大；根据热力学第一定律，系统从外界吸热第26页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四等压过程 等压过程的特点是什么？那么当一定质量的理想气体的体积增大，系统是吸热还是放热？压强不变，根据盖吕萨克定律，气体的体积增大，则温度升高，内能变大；又因为气体的体积变大，气体对外界做功；根据热力学第一定律，系统从外界吸热第27页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四第三个问题：气体实验定律 气体的三个实验定律成立的条件是什么？ （1）一定质量的气体，压强不太

13、大，温度不太高时（2）控制变量的方法对一定质量的某种气体，其状态由p、V、 T三个参量来决定，如果控制T不变，研究p-V间的关系，即得到玻意耳定律；如果控制V不变，研究p-T间的关系，即得到查理定律；如果控制p不变，研究V-T间的关系，即得到盖吕萨克定律思考一：第28页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四等温过程玻意耳定律 （1）内容：一定质量的某种气体，在温度不变 时，压强和体积的乘积是恒量（2）表达式： p1V1=p2V2（3）图像：第29页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四等容过程查理定律 （1）内容：一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度每升

14、高（或降低） 1，增加（或减少）的压强等于它0时压强的1/273一定质量的气体，在体积不变的情况下，它的压强和热力学温标成正比第30页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四等压变化盖吕萨克定律 （1）内容：一定质量的气体，在压强不变的情况下，它的体积和热力学温标成正比 （2）表达式：练习题： 处理的程序第31页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四第四个问题： 固体液体和热力学定律表面张力.swf晶体和非晶体的区别.swf第32页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四热力学第一定律 1.内容 如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程,那么外

15、界对物体做的功W加上物体从外界吸收的热量Q等于物体内能的增加U.第33页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四2.公式W+Q=U3.符号法则物体吸热 Q取正热力学第一定律 物体放热 Q取负物体对外界做功W取负外界对物体做功W取正第34页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四物体内能增加U取正物体内能减小U取负2.公式W+Q=U3.符号法则热力学第一定律 第35页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四能量守恒定律1.内容 能量即不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其

16、总量不变，叫能量守恒定律。第36页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四能量守恒定律2.公式 E=恒量 E增= E减E初= E末第37页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四能量守恒定律3.说明 能量形式是多种的 各种形式的能都可以相互转化。第38页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四能量守恒定律4.第一类永动机不可制成 定义:不消耗能量的机器,叫第一类永动机. 原因:违背了能量守恒定律.第39页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四热力学第二定律1.热传导的方向性 热量可以自发地从高温物体传递给低温物体。 热量从低温物

17、体传递给高温物体，必须借助外界的帮助。第40页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四热力学第二定律2.机械能内能转化方向性热机定义：把内能转化为机械能的机器.能量：Q1=W+Q2效率： =W/Q1100%第41页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四热力学第二定律2.机械能内能转化方向性机械能可以自发地全部转化为内能,而内能全部转化为机械能必须受外界影响或引起外界变化.第42页，共46页，2022年，5月20日，23点20分，星期四热力学第二定律3.第二类永动机不可制成定义：从单一热源吸收的热量，可以全部用来做功，而不引起其他变化的机器。即：效率=100%的机器。原因：违背了热力学第二定律，但没有违背能